PDF《基于NR@4＂;!V JW5 的变电站通信网络仿真》

基于N R @4 ;

! V J W J 5的变电站通信网络仿真 童晓阳( 廖晨淞( 周立龙( 李映川 章!力 王晓茹( 许克崃 ) (6西南交通大学电气工程学院#四川省成都市 R ( N N / (, 6江西省电力设计院#江西省南昌市 / / N N N R 摘要以太网的通信能力是支撑基于H

2 *R ( ! Q N标准的数字化变电站正常运行的重要因素文中 围绕全站统一环形网和星形网 采用仿真软件 C

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2 % 对变电站的各种典型数据流建模 采样值采 用H

2 *R ( ! Q N : O : 协议 考虑星形和环形 种网络结构 网络带宽 过程层网络传输采样值 环网断 线故障 文件传输对采样值与跳闸报文的影响等因素 制定了多套仿真实验方案 针对一个实际的 中型变电站进行了对比仿真实验与分析 为数字化变电站系统的构建提供一定的参考 关键词数字化变电站通信仿真环形网星形网实时性 C

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2 % 收稿日期 N N O : N P : ( R修回日期 N N O : N ! : !引言 H

2 *R ( ! Q N标准指导各国厂家研发新型数字化 变电站自动化系统&

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# 它推荐采用以太网作为传输 网络# 因此# 检验以太网上系统的通信性能是构建数 字化变电站的必要环节! 已有一些文献研究以太网环形$ 星形等通信网 络冗余方案&

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$ 变电站系统在以太网上通信仿真&

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$ 改进以太网实时性的措施&

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!文献&

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将 变电站数据分类# 采用仿真软件 C

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2 % 对站层网 和二次回路的流量分别进行仿真# 但用文件传输协 议) B %

0 模拟跳闸报文, 文献&

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对环形网和星形网 都进行了仿真, 文献&

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采用虚拟局域网) + .

1- 和多播技术# 对基于过程总线的母线保护的通信性 能进行仿真!但已有研究存在一定的不足# 一是仅 针对简单变电站 结构) 如'

:(型# 仅有 条进线$ 个变压器$ (个母线$ R条馈线 # 与实际规模有一 定差距, 二是对站层网和过程层网的数据流进行仿 真# 未充分考虑跨间隔报文$ 文件传输对采样值和跳 闸等快速报文的影响! H

2 *R ( ! Q N第 版提出由过 程层网传输采样值&

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# 因此# 有必要针对实际变电站 的数据流量进行仿真# 检验过程层网络的通信性能# 特别要检查母差保护$ 变压器保护$ 故障录波等跨间 隔传输的快速报文的实时性! 本文针对以H

2 *R ( ! Q N : O : 协议在过程层网传 输采 样值# 在不同网络结构)星形网和环形网 $ ( N) I ;

4 /9 h( % ( N N ) I ;

4 /9 h( % (N N N) I ;

4 /9 h( 带宽$ 环网断线故障等方面制定多套仿真方案# 以一个 实际的中型变电站为例# 采用 C

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2 % 构建网络和 数据流模型# 进行对比仿真实验与分析! !变电站通信网络模型 !变电站数据流的数学模型 H

2 *R ( ! Q N 将变电站通信数据分为S类&

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( &

快速报文# 包括跳闸$ 闭锁$ 状态变化等二进制编 码的数据$ 命令或简单报文# 跳闸的传输时间须小于 /?

9 # 其余为 N?9,'

中速报文# 传输时间小于(NN?

9 , (低速报文# 传输时间小于Q N N?

9 , )原始 的电流$ 电 压等 数 据报 文# 传 输时 间须 小于/?9,*文件传输# 时间可大于(N N N ?

9 , + 时间同步报 文, ,访问控制命令报文# 它在过程层可被转换为具 有类型(特征的报文!本文重点模拟类型(# # P# Q# S及其混合传输! 将它们归为/大类( 周期性数据$ 随机性数据和 突发性数据&